Dan ruske nauke obeležava se 8. februara i tim povodom predsednik Rusije Vladimir Putin uručio je nagrade mladim naučnicima na svečanoj ceremoniji u Kremlju.
"RT internešnel" je izdvojio nekoliko najzanimljivijih dostignuća sovjetskih i ruskih naučnika u polju fizike, hemije, medicine i biologije koja su preoblikovala svet u kome živimo.
Periodni sistem
Periodni sistem hemijskih elemenata, osnovni alat koji naučnici koriste za istraživanje i predviđanje postojanja novih elemenata kreirao je ruski naučnik Dmitrij Mendeljejev 1869. godine. Ujedinjene nacije su 2019. godine proslavile 150. godišnjicu ovog otkrića, nazvanog "prozor u svemir".
Čovečanstvo je od davnina znalo za nekoliko hemijskih elemenata. U 17. veku, nemački alhemičar Henig Brand slučajno je otkrio novi element – fosfor i pokrenuo talas naučnih eksperimenata. Stotinu godina kasnije, francuski hemičar Antoan Lavoazje napisao je "Elementarni traktat o hemiji", koji se smatra prvim modernim udžbenikom hemije.
Mendeljejev je imao samo 35 godina kada je napravio najveće otkriće u svom životu. Još kao student verovao je da postoji veza između elemenata, a tokom godina ova ideja postala mu je opsesija.
"Iščekivanje skorog rešenja pitanja koje me je mučilo dovelo me je do uzbuđenja", prisećao se on. "Nekoliko nedelja sam spavao u prekidima, pokušavajući da pronađem taj magični princip... A onda jednog lepog jutra, nakon neprospavane noći... legao sam na sofu u kancelariji i zaspao. I u snu mi se sasvim jasno ukaza tabela".
Mendeljejev je rasporedio elemente prema atomskoj težini i primetio periodičnost svojstava. Zatim je grupisao elemente sa sličnim svojstvima jedan ispod drugog.
Ovaj sistem je omogućio Mendeljejevu da predvidi postojanje daljih elemenata. Sredinom 19. veka bila su poznata samo 63, a trenutno 118 elemenata popunjava periodni sistem. Najnoviji dodatak, oganeson, nazvan je po ruskom nuklearnom naučniku Juriju Oganesijanu koji je pomogao u otkrivanju nekoliko superteških elemenata, sada dodatih u tabelu.
Ratna hirurgija
Doktor Nikolaj Pirogov dao je ogroman doprinos medicini širom sveta i često se naziva "ocem ruske medicine". Smatra se inovatorom i bio je "osnivač" ratne hirurgije, odnosno pružanja kompleksnog lečenja ranjenicima usred borbe.
Pirogov je postao prvi hirurg koji je koristio etar kao anestetik 1847. godine dok je radio u poljskoj bolnici. Bio je glavni hirurg u opkoljenom gradu Sevastopolju tokom Krimskog rata 1850-ih, a takođe je bio jedan od prvih koji je koristio ortopedske gipsove, što je pomoglo u sprečavanju amputacije udova.
Pirogov je dodatno unapredio rusku ratnu hirurgiju primenom inovacija i prakse svojih savremenika. Tokom Krimskog rata, oponašao je Florens Najtingel obučavajući rusku grupu medicinskih sestara. Pored toga, nakon susreta sa čuvenim francuskim hirurgom Dominikom Žan Larejem u Parizu, uveo je njegov sistem trijaže u medicinski korpus ruske vojske.
Klasično uslovljavanje
Čak i ako nikada niste čuli za ruskog neurologa i fiziologa Ivana Pavlova, verovatno ste upoznati sa "Pavlovljevim psom".
Istražujući proces varenja životinja, Pavlov je shvatio da psi počinju da luče pljuvačku kada vide pomoćnika koji ih hrani. Naučnik je u eksperiment uveo stimulans - zvuk metronoma - a zatim je nahranio psa. Posle nekoliko pokušaja, životinje su počele da luče pljuvačku kao odgovor na stimulus.
Eksperiment je postao osnova za klasičnu teoriju uslovljavanja: bezuslovni stimulus (u Pavlovljevom slučaju – hrana) izazvao je bezuslovnu reakciju (pseću salivaciju). Neutralni stimulus (zvuk metronoma bez hrane) nije izazvao nikakvu reakciju, ali nakon kondicioniranja (ponuđenog uz hranu), zvuk metronoma je postao uslovni stimulus i izazvao je uslovljenu reakciju (lučenje pljuvačke), čak i ako hrana nije usledila.
Klasično uslovljavanje pomaže u razumevanju osnovnog oblika učenja i često se koristi u bihejvioralnim terapijama. Specijalisti ga takođe koriste za istraživanje i lečenje zavisnosti.
Godine 1904, Pavlov je postao prvi Rus kome je dodeljena Nobelova nagrada za fiziologiju ili medicinu "kao priznanje za njegov rad na fiziologiji varenja, kroz koji je transformisano i prošireno znanje o vitalnim aspektima te teme".
Dešifrovanje pisma Maja
"Ne morate da skačete preko piramida da biste razumeli kako da radite sa tekstovima" – Jurij Knorozov.
Knorozov je sovjetski lingvista i etnograf koji je uspeo da dešifruje pismo civilizacije Maja. Svoje otkriće objavio je 1952. godine. U to vreme, imao je samo 30 godina, ali je možda još značajnije to što nikada nije posetio Centralnu Ameriku.
Knorozov je studirao egiptologiju na Moskovskom državnom univerzitetu i bio je fasciniran kulturom Maja. Govorio je da je na njega snažno uticao članak nemačkog istraživača Pola Šelhasa iz 1945. godine pod naslovom "Da li je dešifrovanje hijeroglifa Maja nerešiv problem?".
Radeći na spisima Maja, Knorozov je pokazao da hijeroglifi predstavljaju zvukove. Kasnije je sastavio katalog od 540 simbola i objasnio metod kako ih koristiti za čitanje i razumevanje tekstova Maja.
Rad Knorozova je preveden na mnoge jezike i decenijama je izazivao diskusije u naučnoj zajednici. Sovjetski naučnici predvođeni Knorozovim nastavili su da rade na dešifrovanju drugih istorijskih misterija kao što su rongorongo pismo Uskršnjeg ostrva i pismo Inda.
U Meksiku postoje spomenici Knorozovu u prestonici i u gradu Merida na poluostrvu Jukatan gde je cvetala civilizacija Maja. Naučnik je prikazan zajedno sa svojom mačkom Asijom koju je nazivao svojim "koautorom".
Razvoj lasera
Izuzetno je teško zamisliti savremeni svet bez lasera. Koriste se bukvalno svuda – u medicini, industriji, elektronskim uređajima i šire. "Laser" je akronim za pojačanje svetlosti stimulisanom emisijom zračenja. Stvaranje takvih uređaja predvideo je Albert Ajnštajn 1917. godine, kada je opisao proces "stimulisane emisije" – oslobađanje energije iz pobuđenog atoma veštačkim putem.
Pre nego što su naučnici razvili laser, radili su na konceptu "masera" (Mikrotalasno pojačanje stimulisanom emisijom zračenja). Istraživanje je obavljeno istovremeno u SSSR-u i u SAD. Godine 1952. sovjetski fizičari Nikolaj Basov i Aleksandar Prohorov opisali su teorijske principe rada "masera".
Kasnije su predložili princip za postizanje inverzije pumpanjem sistema na tri nivoa. Ova tehnika se pokazala veoma efikasnom i sada se široko koristi u različitim laserima i spektralnim opsezima.
Istovremeno, američki fizičar Džozef Veber opisao je kako da se koristi stimulisana emisija za pravljenje mikrotalasnog pojačala. Koristeći ovu metodu, fizičar Čarls H. Tauns je napravio prvi maser.
Basov, Prohorov i Tauns su 1964. godine podelili Nobelovu nagradu "za fundamentalni rad u oblasti kvantne elektronike, koji je doveo do konstrukcije oscilatora i pojačavača na osnovu principa maser-lasera".
Holografija
Holografija je generalno najpoznatija kao metoda za kreiranje 3D slike koja se može videti bez posebnih naočara ili drugih uređaja. Samu holografiju izmislio je mađarsko-britanski fizičar Denis Gabor 1947. godine. Dok je pokušavao da poboljša elektronski mikroskop, otkrio je metod za snimanje celokupne informacije o polju – amplitude i faze – a ne samo uobičajenog intenziteta.
Proboj u tehnologiji je usledio nakon pronalaska i razvoja lasera, koji su se razlikovali od drugih izvora svetlosti svojom koherentnošću (što znači da su talasne dužine laserske svetlosti u fazi u prostoru i vremenu).
Šezdesetih godina 20. veka, sovjetski fizičar Jurij Denisjuk stvorio je tehniku sa jednim snopom za proizvodnju slike visokog kvaliteta. Ova metoda je postala široko poznata kao "Denisjuk holografija". Kada se Denisjuk hologram snimi sa najmanje tri lasera, mogu se dobiti hologrami u punoj boji.
Zanimljivo, Denisjuk je inspirisao Lipmanovu tehniku fotografije u boji (interferencijalna fotografija), tehniku koja beleži ceo vidljivi spektar boja. Kada se Denisjukov hologram snimi sa najmanje tri lasera, mogu se dobiti hologrami u punoj boji koji prikazuju vrlo realističnu sliku objekta.
Linearno programiranje
Sovjetski ekonomista Leonid Kantorovič bio je prvi koji je opisao metodu sada poznatu kao "linearno programiranje", koja se koristi u industriji i poslovnom planiranju, nakon što je tu ideju razvio 1930-ih. Kantorovič se suočio sa teškim zadatkom da pronađe optimalno opterećenje za mašine za guljenje.
Tragajući za efikasnim rešenjem, uzeo je u obzir druge slične probleme, kao što je efektivno korišćenje poljoprivrednog zemljišta, jer mu se činilo da se svi uklapaju u određeni matematički model. Naučnik je 1975. godine podelio Nobelovu nagradu sa holandskim ekonomistom Tjalingom C. Kopmansom "za doprinos teoriji optimalne alokacije resursa".
Metode linearnog programiranja su od tada poboljšali mnogi naučnici širom sveta. Široko se koristi u mikroekonomiji i može se primeniti na planiranje, proizvodnju i transport kako bi se smanjili troškovi proizvodnje i povećao prihod.
Istraživanje svemira
Gotovo je nemoguće zamisliti sovjetske i ruske svemirske programe bez Konstantina Ciolkovskog, koji je univerzalno priznat kao "otac ljudskih svemirskih letova". Osim što je bio briljantan naučnik, Ciolkovski je bio prilično izvanredan čovek. Sa 10 godina je skoro potpuno izgubio sluh i sam se školovao.
Većina ideja Ciolkovskog bila je ispred njegovog vremena. Godine 1895. predvideo je razvoj i upotrebu veštačkog satelita, a 1903. godine objavio je matematičku jednačinu, sada poznatu kao raketna jednačina Ciolkovskog, koja opisuje putovanje rakete u svemiru koju još uvek koriste vazduhoplovni inženjeri.
Ciolkovski je takođe zamislio i objasnio kako će budući svemirski brodovi savladati Zemljinu gravitaciju, opisao je njihovu putanju leta i kako će sleteti. Decenijama kasnije, njegove teorije su postale stvarnost, a oživele su ih nove generacije naučnika i inženjera.
U 20-im godinama, školarac Valentin Gluško napisao je nekoliko pisama Ciolkovskom, detaljno izlažući svoje snove o svemirskim letovima, koji su kasnije postali suština njegovog života. Gluško je nastavio da dizajnira raketne motore koji su odveli sovjetske satelite i kosmonaute u svemir, kao i svemirski avion "Buran".
Sergej Koroljov je takođe značajna ličnost u istoriji istraživanja svemira. Vodio je sovjetski svemirski program i radio na lansiranju satelita "Sputnjik 1". Pod njegovim vođstvom ostvarena su i mnoga druga vazduhoplovna dostignuća, uključujući revolucionarni svemirski let Jurija Gagarina, prvu svemirsku šetnju Alekseja Leonova, prvu ženu u svemiru - Valentinu Tereškovu, i niz drugih revolucionarnih svemirskih misija.
Nuklearna energija
Sovjetski i ruski atomski naučnici su uvek prednjačili u istraživanju nuklearne energije, a Igor Kurčatov je jedan od najistaknutijih. Kurčatov je radio na mirnoj primeni atomske energije dok je vodio sovjetski projekat nuklearnog oružja. Njegov rad je doveo do pokretanja prve nuklearne elektrane povezane sa mrežom 1954. godine u gradu Obninsku, u blizini Moskve.
Moderna nuklearna fuzija se u velikoj meri oslanja na istraživanja drugog globalno poznatog sovjetskog fizičara – Andreja Saharova. Zajedno sa naučnikom Igorom Tamom nagrađenim Nobelovom nagradom, razvio je koncept tokamaka – uređaja koji koristi snažno magnetno polje za ograničavanje plazme i proizvodnju kontrolisane snage termonuklearne fuzije. Njihovo istraživanje danas čini osnovu razvoja fuzionih reaktora.
I Kurčatov i Saharov su odigrali ključnu ulogu u razvoju sovjetskog nuklearnog oružja. Godine 1949. tim koji je predvodio Kurčatov testirao je prvu sovjetsku nuklearnu bombu. Šest godina kasnije, prva hidrogenska bomba koju su dizajnirali Saharov i njegov tim testirana je u istoj oblasti.
Denisovci
Krajem 2000-ih, ruski arheolozi su došli do iznenađujućeg otkrića: pronašli su novu vrstu praistorijskog čoveka. Nazvali su ga "Denisovski čovek" po Denisovoj pećini u kojoj je pronađena. Lokacija pećine je u planinama Altai u Sibiru.
Arheološki radovi na lokalitetu počeli su 1970-ih godina. Anatolij Derevjanko sa Instituta za arheologiju i etnografiju Ruske akademije nauka, 1990. godine je osnovao poseban istraživački centar u toj oblasti.
Godine 2008. grupa naučnika predvođena Mihailom Šunkovim pronašla je kost prsta mlade ženke. Kost je sadržala dobro očuvanu DNK, koju je sekvencirao tim švedskog istraživača Svantea Paboa na Institutu "Maks Plank" u Lajpcigu. Nakon niza testova, 2010. godine objavili su da genetski materijal pripada ranije nepoznatom homininu.
Naučnici sada veruju da su denisovci možda živeli u pećini pre otprilike 200 hiljada godina. Radovi u pećini Denisova se nastavljaju i verovatno kriju još tajni ljudske istorije.